一种汽车座椅用低异味、低VOC聚氨酯泡沫材料及其制法制造技术

本发明专利技术提供了一种汽车座椅用低异味、低VOC聚氨酯泡沫材料，包括A料、B料和C料；以重量份计，其中，A料为异氰酸酯60～130份，B料包括聚醚多元醇60～120份、发泡剂3～5份、催化剂0.5～1.5份和辅料5～15份，C料为改性活性炭颗粒5～20份，所述改性活性炭颗粒的粒径范围为10～200μm。本发明专利技术的汽车座椅用低异味、低VOC聚氨酯泡沫材料中的改性微米级活性炭颗粒能够均匀分布于座椅泡沫中，从而有效地吸附座椅泡沫中散发出的小分子挥发物，这样可减少座椅向乘员舱内散发小分子挥发物，进而达到长效改善车内空气质量的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车座椅用低异味、低VOC聚氨酯泡沫材料及其制法
本专利技术属于乘用车环保
，具体涉及一种汽车座椅用低异味、低VOC聚氨酯泡沫材料及其制法。
技术介绍
车内空气质量问题是近年来受到汽车用户重点关注的热点。2016年GB18352.6-2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》正式发布后，明确要求车辆都必须满足GB/T27360《乘用车内空气质量评价指南》的要求。国内外所有汽车制造商都开始一方面严格管理所生产车辆的车内空气控制质量，另一方面不断加大研发力度探索提升车内环保性的技术。而座椅是汽车乘员舱内比表面积最大的零件，座椅泡沫主要是由异氰酸酯和多元醇两种主要化学物质按一定比例化学反应而生成，但还有许多未参与反应小分子物质，会通过泡沫的表面开孔持续向车内环境中扩散。通过气味和VOC测试标明，车内难闻气味主要来源于泡沫散发的泡沫胺味，气味非常刺鼻。VOC超标物质主要是甲醛和乙醛也是聚氨酯泡沫反应的副产物。经阳光持续暴晒后，车内的空气中充满这些有害物质，会危害汽车使用者的身体健康。但目前除了在出厂前在泡沫表面喷涂一层除醛剂外，还没有有效的手段来减少泡沫的VOC散发，只能长时间任由座椅泡沫持续向外散发有害物质。又或是由整车生产厂家或者是消费者自行购置的炭包放置于车内吸收VOC。但这种做法无疑增大了购车的费用支出，且炭包在车内占用一定的车内使用空间。中国专利申请CN106496499A公开了一种低气味环保聚氨酯软泡材料的制备方法，主要是通过添加气体捕捉物来降低泡沫的气味和VOC，其中，气体捕捉物包括纳米级多孔物理吸附材料(如活性炭、白炭黑、活化硅胶或氧化铝)和化学吸附剂(带有多胺基)。然后，上述专利公开的方法存在些弊端。上述方法中采用带多胺基的化学吸附剂，通过化学吸附剂分子上的胺基基团去中和汽车泡沫材料中散发的甲醛、乙醛等有强烈气味的有害物质。该化学吸附剂本身所含胺基就是一种具有强烈臭味的物质，如下所示：胺基与带有醛基的物质反应，生成的亚胺是一种具有强烈臭味的物质。因此，将该种除醛剂引入低气味环保聚氨酯软泡材料中，不仅起不到除味效果，反而会增加材料的臭味。另外，上述专利中以纳米级材料作为物理吸附材料，一方面纳米级材料价格昂贵，不利于大规模生产；另一方面，纳米材料因其尺寸达到10-9米级别，具有比表面积大，表面能大的特点，由此衍生出纳米效应。正因为其表面能巨大，造成纳米颗粒始终处于能量不稳定状态，极易造成颗粒团聚，当今的技术手段也无法在工业化大规模生产条件下，将纳米颗粒均匀地分散，这也是纳米材料推出多年，但只能在实验室条件下得到分散较为均匀的纳米颗粒，而市场上真正运用纳米技术的产品非常稀少。采用纳米材料，实际上就是利用其纳米效应，用相对少的捕捉剂用量，均匀分散到整个泡沫体系中，起到吸附作用。但当纳米材料发生团聚后，这种纳米尺度的气体捕捉剂，只有与泡沫接触的面积才能有一定的吸附作用，大量纳米颗粒被包裹在团聚体内，起到的吸附作用非常有限。
技术实现思路
针对现有技术中存在的采用化学吸附剂不仅起不到除味效果，反而会增加材料的臭味，以及纳米材料发生团聚，导致吸附效果变差的问题，本专利技术的目的在于提供一种汽车座椅用低异味、低VOC聚氨酯泡沫材料及其制法。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种汽车座椅用低异味、低VOC聚氨酯泡沫材料，包括A料、B料和C料；以重量份计，其中，A料为异氰酸酯60～130份，B料包括聚醚多元醇60～120份、发泡剂3～5份、催化剂0.5～1.5份和辅料5～15份，C料为改性活性炭颗粒5～20份，所述改性活性炭颗粒的粒径范围为10～200μm。进一步，A料为异氰酸酯90～120份，B料包括聚醚多元醇90～110份、发泡剂3～4份、催化剂0.8～1.2份和辅料8～12份，C料为改性活性炭颗粒8～12份。进一步，A料为异氰酸酯110份，B料包括聚醚多元醇100份，发泡剂3份、催化剂0.9份，辅料13份，C料为改性活性炭颗粒10份。进一步，所述改性活性炭颗粒的粒径范围为100～150μm。进一步，所述发泡剂为二氯甲烷、液态二氧化碳、HCFC-14LB和HCFC-22中的一种或多种。优选二氯甲烷。进一步，所述催化剂为二甲氨基乙氧基乙醇、四甲基二丙烯三胺和改性二甲基环己胺的一种或多种。优选二甲氨基乙氧基乙醇和改性二甲基环己胺的混合催化剂，重量比例为1:5。进一步，所述辅料为硅酮泡沫、二乙醇胺、三羟基甲基丙烷或三乙醇胺。为了减少胺类臭味物质，优选三羟基甲基丙烷。上述一种汽车座椅用低异味、低VOC聚氨酯泡沫材料采用如下制备方法获得：(1)按重量比为2～3：1，将活性炭颗粒与硅烷偶联剂放入温度为50-60℃的纯净水中搅拌，并加入适量磷酸使其pH值为6，搅拌3-5h后，烘干，即可得到改性后的活性炭颗粒；(2)通过送料管将上述改性后的活性炭颗粒匀速送入装有A料的反应釜中，充分搅拌30～60min，得到混合溶液A；(3)向步骤(2)的混合溶液A中加入所述B料，搅拌充分混合，得到混合溶液B；(4)再将所述混合溶液B注入温度为120～160℃的模具中进行反应，即得聚氨酯泡沫材料。本专利技术采用硅烷偶联剂对活性炭颗粒进行改性，使得改性活性炭颗粒表面的羟基与硅烷偶联剂的羟基官能团发生反应，这样硅烷偶联剂中的乙烯基部分可增强活性炭颗粒在A料中的分散性。进一步，所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术在A料异氰酸酯溶液中加入粒径为10～200μm的改性活性炭颗粒，该改性活性炭颗粒可均匀的分散在整个聚氨酯泡沫材料中，由于活性炭具有吸附小分子挥发物及异味的功能，其均匀分布于座椅泡沫中能够有效地吸附座椅泡沫中散发出的小分子挥发物，这样可减少座椅向乘员舱内散发小分子挥发物，从而达到长效改善车内空气质量的目的。附图说明图1为添加纳米级改性活性炭颗粒的A料异氰酸酯溶液SEM图；图2为添加微米级改性活性炭颗粒的A料异氰酸酯溶液SEM图。具体实施方式下面结合具体实施例，对本专利技术方法进行详细说明。本专利技术中的HCFC-14LB和HCFC-22均属于HCFC，统称为氢化氟烃。一、制备汽车座椅用低异味、低VOC聚氨酯泡沫材料实施例1一种汽车座椅用低异味、低VOC聚氨酯泡沫材料，包括A料、B料和C料；以重量份计，其中，A料为异氰酸酯60份，B料包括聚醚多元醇60份，二氯甲烷3份、二甲氨基乙氧基乙醇0.5份，硅酮泡沫5份，C料为改性活性炭颗粒5份，其中改性活性炭颗粒的粒径范围为10～50μm。上述汽车座椅用低异味、低VOC聚氨酯泡沫材料的制备方法为：(1)按重量比为2：1，将活性炭颗粒与硅烷偶联剂放入温度为50℃的纯净水中搅拌，并加入适量磷酸使其pH值为6，搅拌3h后，烘干，即可得到改性后的活性炭颗粒；<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车座椅用低异味、低VOC聚氨酯泡沫材料，其特征在于，包括A料、B料和C料；以重量份计，其中，A料为异氰酸酯60～130份，B料包括聚醚多元醇60～120份、发泡剂3～5份、催化剂0.5～1.5份和辅料5～15份，C料为改性活性炭颗粒5～20份，所述改性活性炭颗粒的粒径范围为10～200μm。/n

【技术特征摘要】
1.一种汽车座椅用低异味、低VOC聚氨酯泡沫材料，其特征在于，包括A料、B料和C料；以重量份计，其中，A料为异氰酸酯60～130份，B料包括聚醚多元醇60～120份、发泡剂3～5份、催化剂0.5～1.5份和辅料5～15份，C料为改性活性炭颗粒5～20份，所述改性活性炭颗粒的粒径范围为10～200μm。


2.根据权利要求1所述的汽车座椅用低异味、低VOC聚氨酯泡沫材料，其特征在于，A料为异氰酸酯90～120份，B料包括聚醚多元醇90～110份、发泡剂3～4份、催化剂0.8～1.2份和辅料8～12份，C料为改性活性炭颗粒8～12份。


3.根据权利要求2所述的汽车座椅用低异味、低VOC聚氨酯泡沫材料，其特征在于，A料为异氰酸酯110份，B料包括聚醚多元醇100份，发泡剂3份、催化剂0.9份，辅料13份，C料为改性活性炭颗粒10份。


4.根据权利要求1所述的汽车座椅用低异味、低VOC聚氨酯泡沫材料，其特征在于，所述改性活性炭颗粒的粒径范围为100～150μm。


5.根据权利要求1所述的汽车座椅用低异味、低VOC聚氨酯泡沫材料，其特征在于，所述发泡剂为二氯甲烷、液态二氧化碳、HCFC-14LB和HCFC-22中的一种或多种。

【专利技术属性】
技术研发人员：程亚非，李宇彤，涂恒强，漆建华，
申请(专利权)人：重庆金康赛力斯新能源汽车设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50